Baltic Ecosystem Adaptive Management, BEAM

 

Embed or link this publication

Description

Broschyr om BEAM som presenterar forskningsresultat från ett antal delprojekt

Popular Pages


p. 1

Baltic Ecosystem Adaptive Management Östersjöforskning för en hållbar förvaltning av havet 1

[close]

p. 2

Baltic Ecosystem Adaptive Management, BEAM, är ett tvärvetenskapligt forskningsprogram med målet att skapa bättre förutsättningar för en ekosystembaserad förvaltning av Östersjön. Inom programmet samlas forskare från tre fakulteter och tio institutioner för att fokusera på fem viktiga områden: ekosystemfunktion, näringsbelastning, risksubstanser, lagar och förvaltning, och klimatförändringar. Den här broschyren berättar mer om BEAM och presenterar forskningsresultat från ett antal delprojekt. Besök gärna www.su.se/beam för de senaste nyheterna. Programkoordinator: Ragnar Elmgren, ragnar.elmgren@su.se, 08-16 40 16 Nätverkskoordinator: Thorsten Blenckner, thorsten.blenckner@su.se, 08-674 76 69 Redaktör: Nastassja Åstrand Capetillo, Stockholms universitets Östersjöcentrum nastassja@su.se Original: Robert Kautsky, Azote, robert@azote.se Bildförteckning: Omslagsbild: T. Svensson/Azote. Sid. 3-4 Jerker Lokrantz/Azote, Tomas Järnetun/Azote. Sid. 5-7 Tina Elfwing: Lasse Burell, Carl Folke: M. Axellson/Azote, Michael McLachlan: Eva Dalin/SU, Lena Kautsky: Robert Kautsky, Christoph Humborg: Eva Dalin/SU, Jonas Ebbesson: Eva Dalin/SU. Sid. 8-9 Molnbild: Tomas Järnetun/Azote, Salthalt BY15: Filippa Fransner/MISU. Sid. 10-11 Satellitbild: ESA/MERIS, Forskning från båt: Susanne Kratzer, Klorofyllkoncentration: Therese Harvey/Brockmann Geomatics AB (MERIS satellitdata med tillstånd från ESA. Bakgrundskarta Lantmäteriet, Gävle 2010. Medgivande I 2010/0053). Sid. 12-13 Tärna: Joakim Hansen, Gäddfiske: Tony Svensson/ Azote, Kolflöden: Erik Gustafsson. Sid. 14-15 Laboratoriearbete och mesokosmer: Clare Bradshaw. Sid. 18-19 Paragraf: Tom Hermansson Snickars/Azote. Sid 20-21 Algblomning: André Maslennikov/Azote. Sid. 22-23 Inkubation: Malin Olofsson, Filament: Isabell Klawonn, Nodularia: Silvia Fedrizzi. Sid. 24-25 Cyanobakterier genom lupp: Narin Celepli, Forskningsexpedition: Todd Andersson. Övriga bilder privata eller tagna av Stockholms universitets Östersjöcentrum. 2

[close]

p. 3

Baltic Ecosystem Adaptive Management, BEAM – Forskning för en hållbar förvaltning av Östersjön Tack vare många års forskning vet vi idag en hel del om hur övergödning, miljögifter och klimatförändringar påverkar havet. Vi börjar också få ökad förståelse för våra egna komplexa samhällssystem på land. Genom att omfatta kunskap från olika områden bidrar BEAM till att skapa bättre förutsättningar för en hållbar förvaltning av Östersjön. Östersjön kräver helhetsgrepp 85 miljoner Östersjöbor innebär ett högt tryck på Östersjöns ekosystem. Framtiden för vårt unika innanhav beror mycket på hur vi väljer att vårda det. Baltic Ecosystem Adaptive Management, beam, ingår i regeringens strategiska forskningsområden och är en del av Stockholms universitets stora forskningssatsning på Östersjön. Målsättningen för forskningsprogrammet är att ge bättre förutsättningar för en ekosystembaserad förvaltning av Östersjön. 2010... BEAM pågår mellan 2010 och 2014, därefter kan den strategiska finansieringen efter utvärdering 2015 bli permanent. Totalt kommer 41,9 mkr från regeringen för det strategiska forskningsområdet, 47 mkr från externa finansiärer och cirka 50 mkr från Stockholms universitet. 3

[close]

p. 4

– Östersjön kräver en miljöförvaltning som baseras på ekosystemens krav. Eftersom problemen är sammanvävda bör de inte behandlas var för sig. Åtgärder mot övergödningen kommer att påverka fiskbestånden, överfisket påverkar halterna av miljögifter i fisk och kanske även frekvensen av algblomningar, berättar professor Ragnar Elmgren, beam:s programkoordinator och forskare vid Institutionen för ekologi, miljö och botanik vid Stockholms universitet. Samverkan är nyckeln Stockholms universitet är ledande inom Östersjöforskningen, särskilt inom ekosystemforskning, forskning om organiska miljögifter, naturresurshushållning och användning av ekologiska modeller som stöd för miljöförvaltning. Här finns också miljöjurister, samhällsvetare och experter på ekosystembaserad förvaltning. – Genom att samordna befintliga projekt och olika discipliner i ett forskningsprogram, har forskningen stärkts och gett bättre underlag för politiska beslut, direktiv och miljömål, berättar Thorsten Blenckner beam:s nätverkskoordinator och forskare vid Stockholm Resilience Centre. Utbildning Genom att erbjuda mötesplatser och samarbeten bistår BEAM med att utbilda en ny generation forskare som med en gemensam kunskapsplattform förhoppningsvis står bättre rustade att möta framtidens miljöproblem. 4

[close]

p. 5

Hur har BEAM påverkat ditt verksamhetsområde? Så tycker styrgruppen vid Stockholms universitet “Inom beam har en övergripande målsättning varit att öppna för dialog och samverkan mellan olika forskargrupper och perspektiv på Östersjön. Arbetet var en förutsättning för inrättandet av Östersjöcentrum - ett centrum som ska vara en samlande kraft för både forskare och forskningsresultat, över ämnesgränserna. Ett arbetssätt som är nödvändigt för att kunna adressera de komplexa miljöproblem samhället står inför när det gäller Östersjön. ” Tina Elfwing Stockholms universitets Östersjöcentrum “beam:s uttalade samhällskoppling har inneburit att fler samhällsvetare och naturvetare samverkar vid Stockholms universitet, vilket är ett stort steg framåt. För att tvärvetenskapliga möten ska bli produktiva behövs ofta ett gemensamt språk; en begreppsapparat eller konceptuell modell där de olika disciplinerna kan mötas i samma världsbild. På Stockholm Resilience Centre arbetar vi mycket med att facilitera sådana samarbeten, och genom BEAM har denna roll inom universitetet förstärkts.” Carl Folke Stockholm Resilience Centre “beam har möjliggjort att vi har kunnat initiera projekt där fokus ligger på att föra vår forskning om Östersjöns miljögifter närmare havsförvaltningen. Det har lett till spännande och produktiva nya samarbeten och har redan stärkt de samhälleliga effekterna av vår forskning. Till exempel har vi inom ett samarbete med Naturvårdsverket, bättre kunnat identifiera viktiga och användbara funktioner hos våra modelleringsverktyg.” Michael McLachlan Institutionen för tillämpad miljövetenskap 5

[close]

p. 6

“beam har inneburit många givande möten mellan forskare från olika discipliner och i olika steg i sin karriär. Bara det faktum att vår styrgrupp har representanter från sex olika institutioner och arbetar mot samma mål - att främja samarbeten och förvaltningsrelaterad forskning - är något unikt som jag inte erfarit så många gånger under mina över 40 år som verksam vid universitetet. Styrgruppens rötter når sedan ut i ett ännu vidare nätverk genom forskarna på institutionerna vilket gör att BEAM:s anda sprider sig brett.” Lena Kautsky Stockholms universitets Östersjöcentrum (styrgruppsmedlem till 2012) “Tack vare beam gör vi nu bredare och mer gränsöverskridande ekologisk och ekotoxikologisk forskning på institutionen för tillämpad miljövetenskap, ITM. Programmet är ett inspirerande samarbete som har kopplat samman miljöövervakning och miljöforskning. Bland annat har vi producerat en syntes av miljöövervakningsdata och avancerade molekylära och fysiologiska analyser, något som kan hjälpa oss att identifiera mekanismer som ligger bakom förändringar hos Östersjöns pelagiska och bentiska populationer.” Elena Gorokhova Institutionen för tillämpad miljövetenskap “beam har gjort det möjligt för oss att integrera miljögifter i beslutsstödsystemet Nest. Vi på BNI är i högsta grad beroende av processkunskap om allt från näringsflöden i avrinningsområden till cyanobakterieblomningar i Östersjön. Kunskapen används i våra modeller som ligger till grund för Helcom:s aktionsplan för Östersjön. Samarbeten inom BEAM har därmed bidragit till att förmedla grundforskningens resultat till sitt rätta tillämpningsområde i samhället.” Christoph Humborg Baltic Nest Institute 6

[close]

p. 7

“Vi har med beam kunnat fördjupa den rättsvetenskapliga forskningen om ekosystemförvaltning och styrning av komplexa system. Den miljörättsliga forskningen i Stockholm har en internationell profil och vi arbetar gärna med andra forskningsdiscipliner. Det stämmer väl in i samarbetet med BEAM, där vi undersökt internationell, EU- och nationell rätt med avseende på övergödningen i Östersjön. Vi har också medverkat i ett nätverk av forskare, där vi med bland annat biogeokemister, oceanografer och statsvetare kunnat öka förståelsen för juridikens möjligheter och tillkortakommanden för att stödja en hållbar havsmiljö i Östersjön. ” Jonas Ebbesson Juridiska institutionen “Resurserna från beam har genererat fundamentalt viktiga forskningsresultat om mikrober och påvisat deras enorma betydelse för livet i och omkring Östersjön. Dessutom har programmet avsevärt förstärkt Östersjöforskningen och lett till en ny högkvalitativ kunskapsbas av nöden för en framtida ändamålsenlig förvaltning av Östersjöns unika resurser.” Birgitta Bergman Institutionen för ekologi, miljö och botanik (styrgruppsmedlem till 2013) “beam är ett stöd till satsningar på en för Sverige unik kompetensuppbyggnad. Från marin radioekologi och marin fjärranalys, till två större projekt om cyanobakterieblomningar, ett om deras metagenomik och produktion av nervgift, och ett om ekosystemeffekter, samt till forskning om klimateffekter på Östersjöns plankton där institutionens långa tidsserier av miljöövervakningsdata används. Allt syftande till bättre förvaltning av Östersjön.” Ragnar Elmgren Institutionen för ekologi, miljö och botanik (programkoordinator) 7

[close]

p. 8

Ny beräkningsmodell för att identifiera framtida inflöden till Östersjön Kraftiga inflöden av havsvatten genom de danska sunden spelar en stor roll för miljöförhållandena i Östersjön. Oceanografer inom BEAM har tagit fram en beräkningsmodell, algoritm, som framgångsrikt identifierar dessa större saltvattensinbrott genom att korrelera dem med atmosfäriska lufttrycksförhållanden. Östersjön är ett hav känsligt för miljöförändringar och stressfaktorer. Den nya algoritmen bygger på lufttrycksförändringar över Europa och har visat att inflöden sker när tryckfälten utvecklats på ett särskilt sätt under en 40-dagarsperiod. Algoritmen lyckas identifiera nästan alla större inflöden som skett mellan 1961-2010. 8 Markus Meier SMHI och Meteorologiska institutionen, Stockholms universitet markus.meier@misu.su.se Läs mer www.bit.ly/beam-climate

[close]

p. 9

– Nu kan vi urskilja hur atmosfäriska lufttrycksförhållanden driver fram de större inflödena, säger Markus Meier oceanograf på smhi. Dessutom har vi undersökt de få tillfällen med gynnsamma förhållanden som inte lett till ett rapporterat större inflöde. Då verkar inflödet ha hindrats av andra oceanografiska faktorer, exempelvis ovanligt stor sötvattentillförsel eller högt vattenstånd i havet. Säkrare prognoser förbättrar förvaltningen Antalet tillfällen med rätt lufttrycksförhållande för att ett större saltvatteninflöde ska inträffa har minskat under de senaste decennierna. Det är en anledning till att syresituationen vid Östersjöns bottnar i de djupa bassängerna försämrats trots att näringsbelastningen faktiskt minskat. Men forskarna har nu testat den nya algoritmen i ett antal befintliga klimatscenariomodeller och då verkar det som att antalet gynnsamma tillfällen kommer att öka något i framtiden. – För förvaltningen av Östersjön är kunskapen om varför inflödena sker vid ett visst tillfälle av stor vikt. Om vi blir bättre på att förutspå framtidens Östersjöklimat och miljöförhållanden kan vi också lättare fatta rätt förvaltningsbeslut, avslutar Markus Meier. Tidsserien visar salthalt i Gotlandsdjupet, provtagningsstation BY15 sedan 1960. Vita områden markerar saknade data. Saltvatteninbrotten genom Bälten och Öresund kategoriseras som Mycket kraftiga: större än 300 km3, Kraftiga: 200-300 km3, Måttliga: 100-200 km3 eller Små: mindre än 100 km3. 9 300km3

[close]

p. 10

Östersjöns vattenkvalitet kan övervakas från rymden Idag utnyttjas fjärranalys och bio-optik alltför lite inom havsförvaltningen. Fjärranalys med hjälp av satelliter kan nämligen ge viktig och tillförlitlig information som kan förbättra övervakningen av Östersjön. Under det senaste decenniet har användningen av fjärranalys av Östersjön ökat. Till exempel har ett system för klassificering av ekologisk status från rymddata utvecklats av Brockman Geomatics ab i Sverige, i samarbete med forskare inom beam som kvalitetssäkrat och validerat de satellitprocessorer som systemet använder. Satellitmätningar pålitliga Forskning tyder på att man genom fjärranalys kan ‘provta’ stora delar av Östersjöns ytvatten på några sekunder med överlägsen tidsmässig och geografisk upplösning jämfört med mätdata från fartyg. – Vår forskning visar genom jämförelser med fältmätningar att data från satelliterna är tillräckligt tillförlitliga, säger projektledaren Susanne Kratzer. Metoderna är också mindre känsliga för mänskliga felkällor. Fjärranalysdata kan användas som indikatorer på vattenkvalitet, det vill säga ge oss mått på övergödning, avrinning från land och växtplanktonblomningar. Särskilda metoder för att mäta Östersjöns vatten För att anpassa satelliternas optiska sensorer till det mörka, relativt humusrika Östersjövattnet har nya processorer och beräkningsmetoder utvecklats. De gör det nu möjligt att härleda klorofyll, suspenderat material, humus, siktdjup och z90 (djupet där 10 % av ljuset från havsytan återstår) från havet på ett pålitligt sätt. 10 Satellitbild av en cyanobakterieblomning den 19 juli 2010 i Egentliga Östersjön. Susanne Kratzer & Therese Harvey Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet susanne.kratzer@su.se therese.harvey@su.se Läs mer Kratzer et al. 2013, The use of ocean color remote sensing in integrated coastal zone management – A case study from Himmerfjärden, Sweden, Marine Policy

[close]

p. 11

Instrumentet (TACCS) som guppar på vattenytan mäter mängden solljus vid ytan och hur mycket som reflekteras tillbaka, både precis under ytan samt vid tre olika djup. Samtidigt tas siktdjup och vattenprover för att studera optiska komponenter i vattnet. – Variablerna kan användas inom oceanografiska modeller där ljus ingår som en parameter. Vanligtvis är parametriseringen av ljus ganska förenklad i modellerna, men detta skulle kunna förbättras med hjälp av fjärranalysdata, förklarar Susanne Kratzer. Eftersom geografiska områden har olika optiska egenskaper behövs mer forskning om hur egenskaperna hos cdom, färgat löst organiskt material, varierar i Östersjöns olika bassänger. Nya studier visar till exempel att förhållandet mellan siktdjup och cdom är olika i Ålands hav och Bottniska viken, och att mängden cdom minskar från kust till utsjö. Koncentrationer i ytvattnet som kan beräknas från satellitdata: • suspenderat material (tsm), som sand, lera, oljespill • klorofyll, alger och andra växtpigment • färgat löst organiskt material (cdom), såsom humusämnen Bearbetad satellitbild som visar koncentrationen av klorofyll a från vårblomningen den 19 april 2010. Bråviken vid Norrköping och Himmerfjärden söder om Södertälje är markerade i bilden. 11

[close]

p. 12

Nytt verktyg beräknar organiska miljögifters utbredning i Östersjön Miljögifter är ett av flera hot som kan påverka Östersjöns ekologiska status negativt. För att vi ska kunna förbättra havsmiljön behöver vi kunna beakta samspelet mellan flera miljöproblem. Modellerare inom beam har precis utvecklat ett nytt verktyg för organiska miljögifters utbredning i Östersjön där allt från plankton och näringsämnen till syrekoncentration och vattenutbyte ingår. baltsem-pop är en så kallad flerfaktormodell som kan simulera vattenutbyte, salthalt, temperatur, syrgaskoncentration, kiselhalt, fosfor, kväve, kol, plankton, dött organiskt material och organiska miljögifter samtidigt. Modellen bygger på baltsem-modellen som är mest känd för att ligga till grund för Helcom:s aktionsplan för Östersjön. 12 Emma Undeman & Bo Gustafsson Baltic Nest Institute vid Stockholms universitets Östersjöcentrum, i samverkan med Institutionen för tillämpad miljövetenskap, Stockholms universitet emma.undeman@su.se bo.gustafsson@su.se Läs mer www.balticnest.org/baltsem-c

[close]

p. 13

– Syftet med vår nya modell är att stödja miljögiftsförvaltningen i Östersjön, berättar Bo Gustafsson, oceanograf inom forskningsgruppen som utformat baltsem-pop. För att utvärdera modellen har vi jämfört våra beräkningar med fältmätningar av organiska miljögifter i Östersjöns ytvatten och sediment. Det finns ännu några svagheter i modellens utformning, men med tanke på naturliga variationer och osäkerheter i fältdata, så ger den redan goda prognoser. Eftersom modellen bygger på kunskap från flera områden såsom meteorologi, oceanografi, biogeokemi, organisk miljökemi och ekologi gör den att vi kan undersöka hur flera av Östersjöns största miljöproblem hänger samman. Dessutom kan baltsem-pop användas till att förbättra åtgärders effektivitet genom att den kan kopplas till framtidsscenarier för närsaltsbelastning, klimatförändringar och utsläpp av organiska miljögifter. Beslutsstöd BALTSEM-POP ska ingå i beslutsstödsystemet Nest som redan består av flera sammankopplade modeller och databaser över Östersjöns ekosystem. Det genererar eftertraktade beslutsunderlag, och har blivit ett stort stöd vid internationella förhandlingar mellan Östersjöländerna. Bilden till höger föreställer det kolflödesschema med tillståndsvariabler som ingår i BALTSEM-POP. 13

[close]

p. 14

Föroreningars effekt beror på miljöns komplexitet Både inom ekotoxikologiska studier och vid miljöriskbedömningar undersöks vanligtvis en art eller ett miljögift åt gången. Men i verkligheten påverkas naturliga ekosystem av många faktorer samtidigt. Ekotoxikologer inom beam har inom ramen för ett eu-samarbete undersökt hur kombinationen av joniserad strålning och miljögifter påverkar växt- och djurplankton. I studien undersöktes hur födointaget hos djurplankton förändrades sedan de utsattes för både joniserad strålning och kadmium, eller fluoranten (ett polyaromatiskt kolväte). – Vi upptäckte att effekten av den kombinerade exponeringen berodde på dosen, berättar Clare Bradshaw, forskare och projektledare. Vid lägre doser var effekten mindre än förväntat, det vill säga att djuren åt mer, och vid 14 Clare Bradshaw Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet clare.bradshaw@su.se Läs mer www.bit.ly/hazardous-substances

[close]

p. 15

Östersjön i miniformat. För att undersöka effekter av flamskyddsmedlet HBCDD uppfördes miniversioner av Östersjöns kustnära ekosystem i stora kar. Efter åtta månader hade man svar på hur näringsväven påverkas av olika doser av ämnet. högre doser större än väntat utgående från effekten vid exponering mot miljögift eller joniserande strålning var för sig. Flamskyddsmedels effekter i näringsväven I en annan studie undersöktes hur ett organiskt miljögift, flamskyddsmedlet hbcdd, påverkar kustnära ekosystem i Östersjön. I ett åtta månader långt experiment i stora behållare med naturligt förekommande djur och växter hade flamskyddsmedlet en direkt negativ effekt på bottenorganismerna och därigenom, genom utbytet av näringsämnen, också en indirekt effekt på planktonsamhället. – Båda studierna understryker vikten av att vi vid miljöriskbedömningar av föroreningar tar hänsyn till att många miljögifter samtidigt påverkar de ekologiska processerna, menar Clare Bradshaw. Annars riskerar vi att under- eller överskatta riskerna med gifter i ekosystemet, och därför inte göra rätt åtgärder. POPs står för Persistent Organic Pollutants, långlivade organiska föroreningar. HBCDD är reglerat av Stockholmskonventionen som ett POPs-ämne för global utfasning, för användning i isolerplast, elektronik och textilier. 15

[close]

Comments

no comments yet